在大數(shù)據(jù)的驅動下AI技術有了實現(xiàn)商用的可能性，同時，隨著智能化場景的不斷擴大，用作于數(shù)據(jù)處理和存儲的數(shù)據(jù)中心建設也在全球范圍內興起。根據(jù)Arizton的報告顯示，從投資額進行計算，預計全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將在2026年達到1276.4億美元，在2020至2026年內該市場將以超過4.02%復合年增長率保持增長。

　　在這種勢頭之下，與數(shù)據(jù)中心相關的芯片市場也變得熱鬧了起來。其中以英特爾、英偉達、AMD和Marvell為代表的巨頭芯片企業(yè)都開始紛紛圍繞著數(shù)據(jù)中心芯片進行布局，尤其是在近兩年來，他們針對數(shù)據(jù)中心也進行了多筆收購，其中也包含了不少被業(yè)界所關注的巨頭并購案。

　　顯然，通過收購的方式，是加快數(shù)據(jù)中心芯片布局的方式之一，而在這背后，也預示著，這四大芯片巨頭決戰(zhàn)數(shù)據(jù)中心的步伐也加快了。

　　數(shù)據(jù)中心帶給芯片廠商的機會

　　根據(jù)IDC的預測顯示，2015年到2025年，數(shù)據(jù)將以每年25%的速度增長。這些數(shù)據(jù)的增長帶動了云端計算和邊緣計算等市場的興起，他們的增長也拉動了數(shù)據(jù)中心市場的成長。由此，芯片巨頭們也在數(shù)據(jù)中心市場展開了布局。

　　英特爾是全球最大PC和數(shù)據(jù)中心服務器CPU制造商，2017年初他們更是將其以“PC為中心”的戰(zhàn)略轉移到“以數(shù)據(jù)為中心”的業(yè)務中，從2017年初他們確立了這個戰(zhàn)略后，到了2019年，數(shù)據(jù)中心業(yè)務便表現(xiàn)出了較好的成績。到2020年，其全年財報體現(xiàn)出以數(shù)據(jù)為中心的轉型取得了顯著進展，數(shù)據(jù)中心業(yè)務呈迅猛發(fā)展態(tài)勢——2020年相較2019年增長11%。

　　也因此，英特爾已經將以數(shù)據(jù)為中心業(yè)務的總體潛在市場規(guī)模由2021年的1600億美元調整為2022年的2000億美元。這將是公司歷史上最為重大的機遇所在。CPU是英特爾在數(shù)據(jù)中心市場發(fā)展的基石，在此基礎之上，英特爾新任CEO帕特·基辛格也在今年提出英特爾2023 CPU產品路線圖——面向數(shù)據(jù)中心的Granite Rapids，我們將采用英特爾7納米制程工藝生產計算芯片。

　　AMD是英特爾在CPU領域的競爭對手之一，憑借著 EPYC系列產品，AMD再次迎來其高光時刻，同時該系列產品也為AMD進軍數(shù)據(jù)中心市場帶來了希望——根據(jù)Mercury Research的數(shù)據(jù)顯示，經過長達六年的重返數(shù)據(jù)中心的爭奪戰(zhàn)，到2021年第一季度，AMD的X86處理器在數(shù)據(jù)中心的銷售份額達到了11.5％。

　　數(shù)據(jù)中心市場的增長也為AMD的營收帶來了提升，從其2021年第一季度顯示，AMD營業(yè)額同比增長93%，凈收入增長超300%，數(shù)據(jù)中心營業(yè)額增長超一倍。此外，根據(jù)AMD總裁兼首席執(zhí)行官蘇姿豐博士Computex 2021時的演講顯示，今年還將會有100多款各大廠商的搭載EPYC處理器的服務器平臺問世，以及400多個基于EPYC處理器的實例。

　　以X86架構為基礎，英特爾和AMD為代表的服務器芯片受到了數(shù)據(jù)中心的市場歡迎。在這種情況之下，憑借移動市場而崛起的Arm架構也開始向服務器芯片市場進軍，其中，Marvell是Arm服務器芯片的中佼佼者。Marvell公司副總裁兼服務器處理器事業(yè)部總經理Gopal Hegde曾發(fā)表署名文章顯示，如今數(shù)據(jù)中心已從對單線程性能的關注轉向對機架級別性能的關注，其中性能功耗比、性能成本比和TCO（總擁有成本）是部署考慮的三大關鍵因素。因此，數(shù)據(jù)中心開始采用專為特定工作負載而定制的服務器。

　　這也是Arm服務器芯片在數(shù)據(jù)中心市場獲得契機的原因之一。其于去年推出的ThunderX3 也是針對云計算和HPC高性能運算市場中的特定工作負載而設計，公司希望通過 Marvell 的差異化優(yōu)勢為最終客戶帶來更高的性能成本比和性能功耗比優(yōu)勢。

　　與上述三家芯片巨頭不同的是，英偉達則是以GPU上的優(yōu)勢進入到數(shù)據(jù)中心市場。從英偉達的財報中看，數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展已經成為了他們營收當中重要的一部分。近幾年，英偉達的數(shù)據(jù)中心業(yè)務的表現(xiàn)就開始逐漸露出鋒芒——2021財年第一季度其數(shù)據(jù)中心業(yè)務首次達到了10億美元，2021財年第二季度當中，其數(shù)據(jù)中心業(yè)務收入達到17.5億美元，該項業(yè)務的收入占總營收的比重達到45%，首超游戲業(yè)務，創(chuàng)歷史新高。

　　四大芯片廠商的數(shù)據(jù)中心布局

　　但隨著數(shù)據(jù)中心市場的成長，僅憑單一的CPU或者是GPU都難以支撐這個市場的發(fā)展。因此，這四大芯片巨頭開始向更多的領域做拓展——原來在CPU領域有著優(yōu)勢的企業(yè)開始向GPU、FPGA等領域進軍，而GPU企業(yè)在在試圖向多元化的方向發(fā)展，于是，我們看到了，這四大芯片廠商在數(shù)據(jù)中心市場的催化下，開始出現(xiàn)了交集。

　　英特爾曾在2018年提出XPU異構愿景，既由標量（對應CPU）、矢量（對應GPU）、矩陣（對應ASIC）、空間（對應FPGA）組成的架構，可以進行多種架構組合。英特爾認為，必須在CPU的基礎上加入并完善GPU、FPGA、AI芯片、視覺處理芯片等不同類型的計算架構，組成一個有機的整體。

　　而這也是他們能夠在數(shù)據(jù)中心市場持續(xù)發(fā)展的動力之一，因此，他們也針對這個愿景進行了布局，在自研方面，英特爾于去年11月正式發(fā)布其全新服務器GPU，即首款數(shù)據(jù)中心的獨顯產品。

　　在收購方面，英特爾于2015年完成了對全球第二大FPGA 廠商Altera的收購，2018年收購無晶圓廠eASIC開始向Chiplet發(fā)展，2019年四月收購為FPGA提供IP和定制解決方案的供應商Omnitek，6月，又收購了網(wǎng)絡交換芯片廠商Barefoot（該收購旨在解決數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長的問題，這些海量數(shù)據(jù)激發(fā)了對分析這些數(shù)據(jù)的計算能力的需求，也刺激了對在數(shù)據(jù)中心內交換這些數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的需求），2019年還對以色列數(shù)據(jù)中心AI芯片制造商Habana Labs進行了收購（雖然Habana獨立運營，但該筆收購也加強了英特爾在數(shù)據(jù)中心人工智能產品上的實力）。

　　在英特爾重返獨立顯卡之前，AMD是業(yè)內唯一一家既能做高性能x86 CPU，也能做高性能GPU的公司。而隨著新的競爭的到來，AMD也對其GPU領域的發(fā)展做出了新的規(guī)劃——AMD在其2020年財報會議上宣布，公司將在通用化GPU的基礎上，將其產品定位成專注于游戲優(yōu)化的RDNA和專注于運算導向的CDNA。

　　在對數(shù)據(jù)中心的布局上，最值得一提的是，AMD將對FPGA領域的龍頭賽靈思的收購，這也是他們布局數(shù)據(jù)中心市場的重要一步——在擁有CPU 和 GPU 產品后，賽靈思可以為他們布局數(shù)據(jù)中心市場提供加速能力。

　　從英偉達方面來看，這是一個市值曾一度超過英特爾的巨頭芯片公司，而市場對于他的看好，也來源于他們在數(shù)據(jù)中心這一市場的布局。而他們也開始突破GPU領域市場，開始向CPU市場進行發(fā)力——在今年4月，英偉達推出其基于Arm的數(shù)據(jù)中心CPU，據(jù)英偉達介紹，該芯片是專為大規(guī)模神經網(wǎng)絡工作負載設計的，預計將于2023年在英偉達的產品中使用。

　　而針對數(shù)據(jù)中心方面的布局，英偉達也同樣逃不過用收購的方式來進行發(fā)展。這其中包括，他們以69億美元收購Mellanox獲得的網(wǎng)絡技術，與計劃用400億美元的價格收購Arm。

　　由于英特爾、AMD、英偉達針對數(shù)據(jù)中心的布局，使得他們的產品形成了一定的競爭關系，也被行業(yè)成為是數(shù)據(jù)中心市場的三大巨頭。但在他們的發(fā)展中，尤其是英偉達以Arm架構為基礎推出了CPU之后，我們也看到了Arm架構對于數(shù)據(jù)中心市場的沖擊力，而這就不得不再提一下Marvell，這個在決戰(zhàn)數(shù)據(jù)中心市場中一個不可忽視的力量。

　　除了他們所推出的Arm服務器芯片以外，在數(shù)據(jù)中心市場方面，Marvell 憑借著廣泛的存儲、計算、 安全與網(wǎng)絡產品組合帶來了同類最佳的構建模塊與架構，以優(yōu)異的總擁有成本滿足了基礎設施需求，在數(shù)據(jù)中心市場而占有一席之地。

　　這針對這些領域的布局，marvell也進行了多筆的收購，包括在2017年以約60億美元收購Cavium，2019年收購以太網(wǎng)網(wǎng)絡連接產品領域的Aquantia、格羅方德旗下Avera半導體子公司。2020年，他們還收購了光芯片廠商Inphi。近期，Marvell還宣布將收購供應云服務器以及邊緣數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡交換芯片等產品的 Innovium。這些收購都將直接或間接地加強其在數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展。

　　DPU成為當下數(shù)據(jù)中心競爭的新焦點

　　如果說，向更多的領域做拓展，是這四大芯片廠商為數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展而打下基礎。近期，這四大芯片廠商又不約而同地將目光投向了DPU市場。

　　在英偉達看來，數(shù)據(jù)中心路線圖包括CPU、GPU和DPU這三類芯片。英偉達也在今年早些時候的博客中表示：“DPU（即數(shù)據(jù)處理單元）已經成為以數(shù)據(jù)為中心的加速計算模型的第三個成員，英偉達首席執(zhí)行官黃仁勛在一次演講中說：”這將代表未來計算的三大支柱之一。“這三者之間，CPU用于通用計算，GPU用于加速計算，而DPU在數(shù)據(jù)中心周圍移動數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理。

　　因此，除了上文我們提到的，他們在CPU、GPU領域的成就外，他們也針對DPU這一市場進行了布局——去年英偉達發(fā)布了第一款DPU產品BlueField-2，今年的GTC上又發(fā)布了BlueField-3，BlueField-3會在明年上半年推向市場。

　　英特爾則在今年推出了名為IPU產品，按照英特爾的說法，英特爾官方的說法，IPU是一種可編程網(wǎng)絡設備，旨在使云和通信服務提供商減少在中央處理器（CPU）方面的開銷，并充分釋放性能價值。在這種介紹下，也有人認為，這與當下主流的DPU作用類似。

　　而英特爾之所以能夠在DPU領域取得成績，這也離不開當時收購Altera。從DPU的本質上看，根據(jù)THENEXTPLATFORM的分析報告顯示，在2020年，SmartNIC正在演變成DPU。SmartNIC可以通過從服務器的CPU上卸載網(wǎng)絡處理工作負載和任務，提高云端和私有數(shù)據(jù)中心中的服務器性能。而針對多種SmartNIC的方案來說，由于FPGA是可重編程的，因此利用FPGA實現(xiàn)的數(shù)據(jù)平面功能可以任意并且實時地去除和重新配置，采用這種設計可以將網(wǎng)絡功能提速幾個數(shù)量級，因而，也被視為是數(shù)據(jù)中心市場發(fā)展的動力之一。

　　而賽靈思也是SmartNIC領域中的杰出玩家，據(jù)了解，該公司于2019年秋季收購了Solarflare Communications，并且Solarflare自2012年以來一直在構建基于ASIC和FPGA的NIC進行電子交易。由此來看，如果AMD收購了賽靈思，那么對于他們發(fā)展DPU來說也大有裨益。

　　除此之外，近期，Marvell也發(fā)布了一款DPU產品，根據(jù)半導體行業(yè)觀察此前的報道顯示，Marvell將推出OCTEON 10系列DPU，這是一個全新的SoC系列，建立在TSMC的5nm工藝節(jié)點之上，在這個處理器上，將首次展示Arm的新型基礎設施處理器——Neoverse N2。根據(jù)公開消息顯示，這將是Marvell第一個基于TSMC N5P工藝的芯片設計，實際上也是同類中第一個采用該工藝的DPU。

　　寫在最后

　　在AI場景的催化下，數(shù)據(jù)中心市場引來了半導體行業(yè)的關注，由此也引發(fā)了一場新的競爭。在這個過程當中，數(shù)據(jù)中心業(yè)務也成為了芯片廠商們的重要營收來源之一，同時，數(shù)據(jù)中心市場為他們帶來的影響也在一定程度上反應在了其市值變化上。

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　?。ˋMD市值變化）

　　（英偉達市值變化）

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　　但對于未來數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展而言，這個市場可能會由這些芯片巨頭廠商所主導，但并不意味著其他廠商沒有機會，一些細分領域的巨頭和初創(chuàng)公司也將會是這個市場中另外一股不可忽視的勢力。